樁核彈性模量對(duì)牙根應(yīng)力影響的光彈分析.pdf

1、根折是樁核冠修復(fù)后最為嚴(yán)重的并發(fā)癥。根折的發(fā)生多由于應(yīng)力集中、應(yīng)力疲勞或突受暴力而引起。一般認(rèn)為與牙根條件、基牙預(yù)備情況、樁核形式及樁核材料等因素有關(guān)。諸多學(xué)者認(rèn)為樁核的彈性模量與根管壁的應(yīng)力分布有密切的聯(lián)系。如何選擇合適的樁核材料，成為臨床工作者關(guān)注的問題。本課題組前期用三維有限元法分析了不同材料樁的彈性模量對(duì)牙根應(yīng)力分布的影響，結(jié)果顯示：隨著樁彈性模量的增高，應(yīng)力有向根管內(nèi)側(cè)壁根尖部集中的趨勢(shì)，易導(dǎo)致根尖部的折裂。但該實(shí)驗(yàn)方法屬計(jì)算

2、力學(xué)方法，其結(jié)果是建立在對(duì)數(shù)學(xué)模型計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，需要其他生物力學(xué)分析方法的驗(yàn)證。因此本實(shí)驗(yàn)擬采用光彈性實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析法分析樁的彈性模量對(duì)根管壁應(yīng)力分布的影響，以便與有限元法所得結(jié)果進(jìn)行比較和相互印證，為臨床樁核材料的選擇提供實(shí)驗(yàn)參考。
　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
　　根據(jù)樁彈性模量的大小，本研究將臨床上常用的樁分為三類：
　?、俚蛷椥阅Ａ繕叮焊鞣N纖維樹脂樁等（E≦50GPa）；
　?、谥械葟椥阅Ａ繕叮衡?、鈦合金、金、金合金

3、樁等（50GPa﹤E≦150GPa）；
　?、鄹邚椥阅Ａ繕叮烘囥t合金、鈷鉻合金樁、各種陶瓷樁（E﹥150GPa）。
　　選擇RelyX纖維樁、鑄造純鈦樁、鑄造鎳鉻合金樁作為各分類的代表。以光彈性實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析法分析上述三種樁樁核修復(fù)后根管壁的應(yīng)力分布特點(diǎn)，歸納出當(dāng)樁的彈性模量由低到高變化時(shí)，根管壁應(yīng)力分布變化的趨勢(shì)。
　　實(shí)驗(yàn)分為：
　　①建立以RelyX纖維樁、鑄造純鈦樁、鑄造鎳鉻合金樁樁核修復(fù)上頜中切牙的光彈模

4、型；
　?、诃h(huán)氧樹脂材料應(yīng)力條紋值f的標(biāo)定；
　?、鄄煌瑥椥阅Ａ繕秾?duì)根管壁應(yīng)力分布影響的光彈性實(shí)驗(yàn)分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
　　1.建立的上頜中切牙殘根樁核修復(fù)光彈模型（見附圖-1），其牙體尺寸與天然牙的比例為1：1，模型牙根、牙槽骨、牙周膜彈性模量之比接近于實(shí)際各組之間彈性模量之比（1.35：1：0.0003）。從而保證了模型的幾何形態(tài)和力學(xué)性能與與臨床實(shí)際情況具有良好的相似性，能夠應(yīng)用相似性原理推算真實(shí)組織和材

5、料上相應(yīng)的應(yīng)力狀況。當(dāng)對(duì)模型施加100N、45°的唇向載荷時(shí)，應(yīng)力凍結(jié)和切片觀測(cè)，顯示根管壁及根尖周牙槽骨內(nèi)均有清晰的應(yīng)力條紋出現(xiàn)，條紋顏色呈規(guī)律性變化（見附圖-2）。說明了所制備模型的可用性，為后續(xù)的應(yīng)力分析實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　2.以純拉伸法進(jìn)行f值標(biāo)定，經(jīng)公式計(jì)算，本實(shí)驗(yàn)所用環(huán)氧樹脂材料的應(yīng)力條紋值f=12.28N/mm級(jí)。
　　3.在100N、45°的唇向加載條件下，應(yīng)力條紋圖顯示：
　　①RelyX纖維樁組，

6、應(yīng)力條紋主要集中于根管頸部的唇舌側(cè)，條紋的顏色也以級(jí)數(shù)較高的條紋居多，向根尖部逐漸降低；
　　②而鑄造純鈦樁組和鑄造鎳鉻合金樁組應(yīng)力條紋主要集中于根頸部的唇側(cè)，條紋的顏色以根頸部唇側(cè)的級(jí)數(shù)最高，根尖部次之。
　　4.在100N、45°的唇向加載條件下，比較各觀測(cè)位點(diǎn)的應(yīng)力之大小，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
　?、俑餍迯?fù)組唇側(cè)觀測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值大于舌側(cè)相對(duì)應(yīng)觀測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值；
　?、诟鹘M應(yīng)力最大的觀測(cè)點(diǎn)位于根頸部唇側(cè)，應(yīng)力最小的觀測(cè)點(diǎn)位

7、于根尖部舌側(cè)；
　?、郾容^各組同一觀測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值，可知鑄造鎳鉻合金樁﹥鑄造純鈦樁﹥RelyX纖維樁，即應(yīng)力值隨著樁彈性模量的降低而將降低，而根尖部表現(xiàn)的尤為明顯。各觀測(cè)位點(diǎn)的應(yīng)力分布及應(yīng)力值的大小與有限元法所得的結(jié)果趨于一致。
　　結(jié)論：
　?、偎⒌纳项M中切牙樁核修復(fù)光彈模型良好的模擬了臨床上上頜中切牙樁核修復(fù)的實(shí)際情況；
　　②各修復(fù)組觀測(cè)點(diǎn)同在頸部或根尖部時(shí)唇側(cè)的應(yīng)力值大于舌側(cè)的應(yīng)力值，符合上頜中切牙樁核

8、修復(fù)后牙根折裂多發(fā)生于唇側(cè)的臨床報(bào)道；各修復(fù)組頸部觀測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值大于根尖部觀測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值，符合隨著樁彈性模量增高，折裂部位向根尖部遷移的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
　?、垭S著樁彈性模量的增高，各觀測(cè)位點(diǎn)的應(yīng)力值也增加，可用應(yīng)力由高彈性模量材料向低彈性模量材料傳遞的力學(xué)原理來解釋，即可理解為RelyX纖維樁由于其彈性模量低，剛度小在咬合狀態(tài)下吸收或緩沖了部分能量，所以牙根內(nèi)的應(yīng)力值較小，而高彈性模量的鎳鉻合金樁則與之相反。
　　由于牙根尖